四位二进制加法计数器课程设计
四位二进制加法器的设计[1]
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长安大学电子技术课程设计四位二进制加法器专业班级姓名指导教师日期四位二进制加法器一、技术要求(1)四位二进制加数与被加数输入(2)二位数码管显示二、摘要理论上,由二进制数算法的运算可知,加、减、乘、除运算都可分解成加法进行运算,而实际上,为了减少硬件复杂性,这些运算基本上也是通过加法来实现的。
此次设计的是简单的四位二进制加法器。
设计中通过不断改变脉冲信号,来控制数码管的显示。
本次设计选择一个超前进位的4位全加器74LS283。
译码器选择五输入八输出的译码器,用二位数码管显示,采用七段显示译码器。
本次设计采用的是共阴极数码管,所以选择74ls48译码器三、总体设计方案论证与选择设计四位二进制加法器,可以选择串行二进制并行加法器,但为了提高加法器的运算速度,所以应尽量减少或除去由于进位信号逐级传递所花费的时间,使各位的进位直接由加数和被加数来决定,而无须依赖低位进位,因而我们选择超前进位的4位全加器74LS283。
设一个n位的加法器的第i位输入为a i、b i、c i,输出s i和c i+1,其中c i是低位来的进位,c i+1(i=n-1,n-2,…,1,0)是向高位的进位,c0是整个加法器的进位输入,而c n是整个加法器的进位输出。
则和s i=a i + b i + c i+a i b i c i (1)进位c i+1=a i b i+a i c i+b i c i (2)令g i=a i b i,(3)p i=a i+b i, (4)则c i+1= g i+p i c i (5)只要a i b i=1,就会产生向i+1位的进位,称g为进位产生函数;同样,只要a i+b i=1,就会把c i传递到i+1位,所以称p为进位传递函数。
把(5)式展开,得到c i+1= g i+ p i g i-1+p i p i-1g i-2+…+ p i p i-1…p1g0+ p i p i-1…p0c0 (6)随着位数的增加(6)式会加长,但总保持三个逻辑级的深度,因此形成进位的延迟是与位数无关的常数。
4位二进制加法器课程设计

长安大学电工与电子技术课程设计题目:4位二进制加法器学院:汽车学院专业:汽车运用工程班级:姓名:学号:指导老师:李三财目录一、课题名称与技术要求···························二、摘要·········································三、总体设计方案论证及选择·······················1、方案论证与选择······························2、加法器的选取································3、译码器的选取································4、数码管的选取································四、设计方案的原理框图、总体电路原理图及说明·····1、原理框图····································2、总体电路原理图······························3、说明········································五、单元电路设计、主要元器件选择及电路参数计算···1、单元电路设计································2、主要元器件选择······························六、收获与体会及存在的问题·······················七、参考文献·····································八、附件·········································一、课题名称及技术要求1、课题名称:四位二进制加法器2、技术要求:a、四位二进制加数与被加数输入b、二位数码管显示二、摘要本加法器要实现能够输入加数和被加数,并且还能够将最终结果用二位数码管显示出来的功能。
四位二进制计数器设计课程设计(论文) 精品

课程设计系部:自动化系专业班级:11电子301班指导教师:裴玉玲二O一二年五月二十五课程设计任务书【摘要】随着多频彩显技术的不断发展,在日常生活中的应用越来越广泛,但到目前为止彩显显示器的概念还没有统一的说法,但对其认识却大都相同,顾名思义它应该是将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具。
从广义上讲,街头随处可见的大屏幕,电视机的荧光屏、手机、快译通等的显示屏都算是彩显显示器的范畴,但目前一般指与电脑主机相连的显示设备。
它的应用非常广泛,大到卫星监测、小至看VCD,可以说在现代社会里,它的身影无处不在,其结构一般为圆型底座加机身,随着彩显技术的不断发展,现在出现了一些其他形状的显示器,但应用不多。
作为一个经常接触电脑、电视、手机的人来说,显示器则必须是他要长期面对的,每个人都会有这种感觉,当长时间看一件物体时,眼睛就会感觉特疲劳,显示器也一样,由于它是通过一系列的电路设计从而产生影像,所以它必定会产生辐射,对人眼的伤害也就更大。
因为人的眼睛直接看着彩显显示器,伤害比较大。
为了减小这些伤害和彩显技术在这方面的不足,做到显示器视觉广、画质好、画面稳定、辐射小等。
故仍需在这一领域开展大量的工作,以使得彩显技术有更好的发展空间。
【关键词】计算机辅助设计层次图设计印制电路板设计目录 (4)【关键词】 (4)前言 (7)第一章:计算机辅助设计的特点及应用 (8)1.1计算机辅助设计(CAD)的特点 (8)第二章:四位二进制计数器的基本工作原理 (9)2. 四位二进制计数器的基本工作原理简述 (9)2.1.1 电源电路工作原理 (9)2.1.2 消磁控制电路 (9)2.1.3 地磁校正(旋转)电路 (9)2.1.4 动态聚焦电路....................................................................... 错误!未定义书签。
四位二进制加法器 课程设计报告

《电工与电子技术基础》课程设计报告题目 4位二进制加法器学院(部)专业班级学生姓名学号5月日至 6月日共周目录技术要求·2摘要·2第一章系统概述1、总体设计思想·22、系统框图·33、工作原理·3第二章单元电路设计及分析1、加法器的选择·42、译码器Ⅰ的选择·83、译码器Ⅱ的选择·114、数码管的选择·13第三章系统综述及总体电路图1、系统综述·142、总体电路图·153、仿真结果·15第四章结束语收获与体会·16鸣谢·17附录1、元件材料清单·172、部分元器件引脚图·17参考文献··174位二进制加法器课题名称与技术要求课题名称:四位二进制加法器设计技术要求:1)四位二进制加数与被加数输入2)二位数码管显示摘要本设计通过八个数据开关将A4,A3,A2,A1和B4,B3,B2,B1信号作为加数和被加数输入四位二进制并行进位加法器相加,将输出信号S4,S3,S2,S1和向高位的进位C4通过译码器Ⅰ译码,再将输出的X4,X3,X2,X1和Y4,Y3,Y2,Y1各自分别通过一个 74248J译码器,最后分别通过数码管HVH实现二位显示。
本设计中译码器Ⅰ由三部分组成,包括一个2输入四与非门(74LS08D)、一个4位二进制全加器(74LS283N)和一个3输入或门(4075BD_5V)。
信号S4,S3,S2,S1和向高位的进位C4输入译码器Ⅰ,将得到的两组4位BCD码输出,将这两组4位BCD码分别输入BCD-7段译码/升压输出驱动器(74248J),使电路的后续部分得以执行。
第一章系统概述1、总体设计思想设计思路:两个4位二进制数的输入可用八个数据开关实现,这两个二进制数经全加器求和后最多可以是5位二进制数。
而本题要求用两位数码管分别显示求和结果的十进制十位和各位,因此需要两个译码器Ⅱ分别译码十位和个位。
EDA技术与FPGA应用设计实验报告--4位二进制加法计数器

本科实验报告课程名称:EDA技术与FPGA应用设计实验项目:4位二进制加法计数器实验地点:跨越机房专业班级:学号:学生姓名:指导教师:2012年6 月20 日一、实验目的:1.学习时序电路的VHDL描述方法。
2.掌握时序进程中同步、异步控制信号的设计。
3.熟悉EDA的仿真分析和硬件测试技术。
二、实验原理:设计一个含计数使能、异步复位和并行预置功能的4位加法计数器,RST是异步复位信号,高电平有效;CLK是时钟信号;当使能信号ENA为“1”'时,加法计数,COUT为计数进位输出,OUTY为计数输出。
三、实验内容:1.编写4位二进制加法计数器的VHDL程序。
2.在ispDesignEXPERT System上对编码器进行仿真。
3.将输入引脚连接到拨码开关,时钟输入锁定到相应频率的时钟信号,输出连接到发光二极管,下载后在实验板上验证其功能,记录实验结果。
四、实验程序:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALLUSE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALLENTITY CNT4B ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;RST:IN STG_LOGIC;ENA:IN STD_LOGIC;OUTY:OUT STD_LODGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);COUT:OUT STD_LOGIC);END CNT4B;ARCHITECTURE BEHAV OF CNT4B ISSIGNAL CQI:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINP_REG: PROCESS(CLK,RST,ENA)BEGINIF RST=’1’THEN CQI<=”0000”;ELSIF CLK’EVENT AND CLK=’1’THENIF ENA= ’1’THEN CQI<=CQI+1;ENG IF;END IF;OUTY <= CQI;END PROCESS P_REG;COUT<= CQI(0) AND CQI(1) AND CQI(2) AND CQI(3); END BEHAV;五、仿真结果:1.时序图:2.功能图:六、心得体会:通过本实验,让我对VHDL编程有了一定的了解和认识,让我初步学习了VHDL的编写及调试过程,实验中有错误产生,但是经过细心的改正,解决了问题,希望下次实验能有更大的提高。
四位二进制加法器课程分析研究报告[1]
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四位二进制加法器课程分析研究报告[1]————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:课题名称与技术要求课题名称:四位二进制加法器设计技术要求:1)四位二进制加数与被加数输入2)二位数码管显示摘要本设计通过八个开关将A3,A2,A1,A0和B3,B2,B1,B0信号作为加数和被加数输入四位串行进位加法器相加,将输出信号S3,S2,S1,S0和向高位的进位C3通过译码器Ⅰ译码,再将输出的Y3,Y2,Y1,Y0和X3,X2,X1,X0各自分别通过一个74LS247译码器,最后分别通过数码管BS204实现二位显示。
本设计中译码器Ⅰ由两部分组成,包括五位二进制译码器和八位二进制输出器。
信号S3,S2,S1,S0和向高位的进位C3输入五位二进制-脉冲产生器,将得到的n(五位二进制数码对应的十进制数)个脉冲信号输入八位二进制输出器,使电路的后续部分得以执行。
总体论证方案与选择设计思路:两个四位二进制数的输入可用八个开关实现,这两个二进制数经全加器求和后最多可以是五位二进制数。
本题又要求用两个数码管分别显示求和结果的十进制十位和各位,因此需要两个译码器Ⅱ分别译码十位和个位。
综上所述,需要设计一个译码器Ⅰ,能将求和得到的五位二进制数译成八位,其中四位表示这个五位二进制数对应十进制数的十位,另四位表示个位。
而译码器Ⅱ有现成的芯片可选用,此处可选74LS247,故设计重点就在译码器Ⅰ。
加法器选择全加器:能对两个1位二进制数进行相加并考虑低位来的进位,即相当于3个1位二进制数相加,求得和及进位的逻辑电路称为全加器。
或:不仅考虑两个一位二进制数相加,而且还考虑来自低位进位数相加的运算电路,称为全加器。
1)串行进位加法器构成:把n位全加器串联起来,低位全加器的进位输出连接到相邻的高位全加器的进位输入。
优点:电路比较简单。
最大缺点:进位信号是由低位向高位逐级传递的,运算速度慢。
4位二进制全加器的设计

4位⼆进制全加器的设计4位⼆进制全加器的设计摘要加法器是产⽣数的和的装置。
加数和被加数为输⼊,和数与进位为输出的装置为半加器。
若加数、被加数与低位的进位数为输⼊,⽽和数与进位为输出则为全加器。
常⽤作计算机算术逻辑部件,执⾏逻辑操作、移位与指令调⽤。
在电⼦学中,加法器是⼀种数位电路,其可进⾏数字的加法计算。
在现代的电脑中,加法器存在于算术逻辑单元(ALU)之中。
加法器可以⽤来表⽰各种数值,如:BCD、加三码,主要的加法器是以⼆进制作运算。
多位加法器的构成有两种⽅式:并⾏进位和串⾏进位⽅式。
并⾏进位加法器设有并⾏进位产⽣逻辑,运⾏速度快;串⾏进位⽅式是将全加器级联构成多位加法器。
通常,并⾏加法器⽐串⾏加法器的资源占⽤差距也会越来越⼤。
我们采⽤4位⼆进制并⾏加法器作为折中选择,所选加法器为4位⼆进制先⾏进位的74LS283,它从C0到C4输出的传输延迟很短,只⽤了⼏级逻辑来形成和及进位输出,由其构成4位⼆进制全加器,并⽤Verilog HDL进⾏仿真。
关键字全加器,四位⼆进制,迭代电路,并⾏进位,74LS283,Verilog HDL仿真总电路设计⼀、硬件电路的设计该4位⼆进制全加器以74LS283(图1)为核⼼,采⽤先⾏进位⽅式,极⼤地提⾼了电路运⾏速度,下⾯是对4位全加器电路设计的具体分析。
图11)全加器(full-adder )全加器是⼀种由被加数、加数和来⾃低位的进位数三者相加的运算器。
基本功能是实现⼆进制加法。
全加器的功能表输⼊输出输⼊输出逻辑表达式:CI B A S ⊕⊕==AB'CI'+A'BCI'+A'B'CI+ABCI()AB CI B A CO ++=其中,如果输⼊有奇数个1,则S 为1;如果输⼊有2个或2个以上的1,则CO=1。
实现全加器等式的门级电路图如图2所⽰,逻辑符号如图3所⽰.图2 图32)四位⼆级制加法器 a) 串⾏进位加法器四位⼆进制加法器为4个全加器的级联,每个处理⼀位。
4位二进制加法器

长安大学电工与电子技术课程设计题目:4位二进制加法器原文来自:/view/3c8d9e26192e45361066f5aa.html对该文本内容略作修正学院专业班级学号姓名日期指导老师前言十九世纪末、二十世纪初,电子技术开始逐渐发展起来,并成为一项新兴技术。
它在二十世纪发展最为迅猛,应用最为广泛,并且成为了近代科学技术发展的一个重要标志。
与信息相关的计算机、微电子及通讯技术已经成为推动社会进步和国家发展的关键技术,而微电子技术又是信息技术的基础,因此,集成电路产业已经成为整个电子信息产业的命脉。
加法器作为各类集成电路模块的核心部件,其重要性不可忽略。
加法运算是最基本的运算,所有的其他基本算术运算,如减法、乘法、除法运算等最终都能归结为加法运算。
在算术逻辑单元完成的操作中,逻辑操作是按位进行,各位之间彼此无关,不存在进位问题,这使得逻辑运算速度很快,且是一个常数,不需要进行过多的优化工作。
但对于算数操作来说,因为存在进位问题,使得某一位计算结果的得出和所有低于它的位相关。
因此,为了减少进位传输所耗的时间,人们设计了多种类型的加法器,于是便有了我们在本课题中所要用到的超前进位加法器——74LS283。
三人分工: 加法器部分:1译码器部分:2数码管部分:3(ps:答辩部分老师说:你就一个数码管?然后老师什么也不问,直接给了个及格。
)目录一、技术要求 (4)二、摘要 (4)三、总体设计方案的论证及选择 (4)1、加法器的选取 (4)2、译码器的选取 (4)3、数码管的选取 (5)四.设计方案的原理框图 (5)五.单元电路设计,主要元器件选择与电路参数计算 (6)1、逻辑开关 (6)2、加法器设计 (6)3、译码器设计 (7)4、数码管设计 (10)六、总图 (11)七、参考文献 (12)八、附件(元器件清单) (12)九、心得体会 (13)十、评语表 (14)一.技术要求1.四位二进制加数与被加数输入2.二位数码管显示二.摘要该设计主要包括两个部分:一是用加法器实现四位二进制加数与被加数的输入,二是将相加产生的二进制和数用二位数码管显示,在此设计中加法器是重点,数码显示是难点。
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图 3-14
在图3-14中单击
图3-15
在图3-15中单击 ,再单击 →OK→OK,为仿真输入赋值。如想赋值‘1’,单击 ,仿真文件存盘时,文件名字必须与顶层文件同名,即zs_2,默认即可。
(3)在Multisim环境中仿真实现四位二进制加计数器(缺0010 0011 1101
1110)的建立,并通过虚拟仪器验证其正确性。
二课设题目实现框图
在本课程设计中,四位二进制加计数用四个CP下降沿触发的JK触发器实现,其中有相应的跳变,即跳过了0010 0011 1101 1110四个状态,这在状态转换图中可以清晰地显示出来。
第二周:1.在QuartusII环境中仿真实现四位二进制加计数( 缺0100 0101 1001 1010)。
2.在Multisim环境中仿真实现四位二进制加计数,缺(0100 0101 1001 1010),并通过虚拟仪器验证其正确性。
指导教师:
201 年 月 日
专业负责人:
201 年 月 日
学院教学副院长:
图3-11存盘
1.3编译及仿真过程
(1)点击Processing->Start Compilation编译该文件,系统将开始编译,结束后,给出提示信息和编译结果,如图3-12所示:
图3-12编译结果显示
(2)建立时序仿真文件,如图3-9所示,选择“Vector Waveform File”,出现图3-13的界面,在Name空白处击右键,Insert→Insert Node or Bus。
图3-5提示是否添加文件
图3-6芯片型号选择
(5)点击Next,系统显示如图3-7,提示是否需要其他EDA工具,这里不选任何其他工具;
(6)点击Next后,系统提示创建工程的各属性总结,若没有错误,点击Finish,工程创建向导将生成一个工程,这时软件界面如图3-8,在窗口左侧显示出设备型号和该工程的基本信息等。
实践教学要求与任务:
1、了解数字系统设计方法。3、熟悉Multisim仿真环境。
4、设计实现四位二进制加计数(缺0010 0011 1101 1110)
工作计划与进度安排:
第一周:熟悉Multisim及QuartusII环境,练习数字系统设计方法。包括采用触发器设计和超高速硬件描述语言设计,体会自上而下、自下而上设计方法的优缺点
(2)在编辑窗口中编辑以下程序:
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
entity zs_2 is
PORT(cp,r:IN STD_LOGIC;
q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));
if count="0001"THEN count<="0100";
elsif count="1100"THEN count<="1111";
ELSE count<=count+1;
END IF;
end if;
END PROCESS;
q<=count;
END Behavioral;
(3)输入程序后,存盘,如图3-11所示:
关键词:MAXPLUSⅡ环境;VHDL语言;四位二进制加计数;Multisim环境
一 课程设计目的
(1)熟悉Multisim环境及QuartusⅡ环境,练习数字系统设计方法,包括采用触发器设计和超高速硬件描述语言设计,体会自上而下、自下而上设计方法的优缺点。
(2)在QuartusⅡ环境中用VHDL语言实现四位二进制加计数器(缺0010 0011 1101 1110)的建立,在仿真器上显示结果波形,并下载到目标芯片上,在实验箱上观察输出结果。
201 年 月 日
摘 要
本文采用在MAXPLUSⅡ环境中用VHDL语言实现四位二进制加法计数(缺0010 0011 1101 1110),在仿真器上显示结果波形,并下载到目标芯片上,在实验箱上观察输出结果。在Multisim环境中仿真实现四位二进制加法计数器(缺0010 0011 1101 1110),并通过虚拟仪器验证其正确性。
图2状态转换图
三 实现过程
1.VHDL
1.1建立工程
启动QUARTUS后的界面如图3-1所示,首先需要创建一个工程,具体操作过程如下:
图3-1QUARTUS软件的启动界面
(1)点击File –> New Project Wizard创建一个新工程,系统显示如图3-2;
图3-2工程创建向导的启始页
(2)点击Next,为工程选择存储目录、工程名称、顶层实体名等,如图3-3所示;
图3-7提示是否利用其他EDA设计工具
图3-8工程阐述汇总
1.2VHDL源程序
(1)点击File->New创建一个设计文件,选择设计文件的类型为VHDL File系统显示如图3-9,点击OK,系统显示如图3-10,窗口右侧为VHDL的编辑窗口;
图3-9创建一个设计文件
图3-10新建的一个VHDL源文件的编辑窗口
成绩评定表
学生姓名
郝晓鹏
班级学号
1103060129
专业
通信工程
课程设计题目
四位二进制加法计数器
评语
组长签字:
成绩
日期
20 年 月 日
课程设计任务书
学 院
信息科学与工程学院
专 业
通信工程
学生姓名
郝晓鹏
班级学号
1103060129
课程设计题目
四位二进制加法计数(缺0010 0011 1101 1110)
图3-3输入工程名称、存储目录
(3)点击Next,若目录不存在,系统可能提示创建新目录,如图3-4所示,点击“是”按钮创建新目录,系统显示如图3-5所示;
图3-4提示是否创建新文件夹
(4)系统提示是否需要加入文件,在此不添加任何文件,点击Next,进入设备选择对话框,如图3-6,这里选中实验箱的核心芯片CYCLONE系列FPGA产品EP1C6Q240C8;
end zs_2;
ARCHITECTURE Behavioral OF zs_2 IS
SIGNAL
count:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
BEGIN
PROCESS(cp,r)
BEGIN
if r='0'then count<="0000";
elsiF cp'EVENT AND cp='1'THEN